[發(fā)明專利]各向異性圖案蝕刻和處理的方法和設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880085237.0
• 申請(qǐng)日: 2018-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111566793A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹石敏;黃朔罡;萬(wàn)志民;馬克·梅瑞爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朗姆研究公司
• 主分類號(hào): H01L21/67
• 分類號(hào): H01L21/67;H01L21/3065;H01L21/687;H05H1/46;H01J37/32
• 代理公司: 上海勝康律師事務(wù)所 31263
• 代理人: 樊英如;張靜

討論了提供各向異性離子束以蝕刻和處理襯底的方法和設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施方案中，一種用于處理襯底的系統(tǒng)包括室、卡盤組件、離子源和柵格系統(tǒng)。離子源包括連接室和離子源兩者的柵格系統(tǒng)，并包括多個(gè)孔，通過(guò)這些孔從離子源提取離子以形成離子束。多個(gè)孔的尺寸沿軸變化，使得離子束的離子密度也沿軸變化。多個(gè)孔的密度沿軸變化，使得離子束的離子密度也沿軸變化。在一些實(shí)施方案中，可單獨(dú)限定子束或多個(gè)子束的能量以調(diào)整束能量密度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施方案涉及用于改善在半導(dǎo)體制造室上的蝕刻的方法、系統(tǒng)和程序，并且更具體地涉及用于在高傾斜角蝕刻處理中改善離子束蝕刻均勻性的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體制造中，通常重復(fù)進(jìn)行蝕刻處理。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，存在兩種類型的蝕刻處理：濕蝕刻和干蝕刻。干蝕刻的一種類型是使用感應(yīng)耦合等離子體(ICP)蝕刻設(shè)備進(jìn)行的等離子體蝕刻。

等離子體包含各種類型的自由基以及正離子和負(fù)離子。各種自由基、正離子和負(fù)離子的化學(xué)反應(yīng)用于蝕刻襯底的特征、表面和材料。

期望的是對(duì)于相對(duì)于離子束的方向高度傾斜的襯底進(jìn)行均勻的離子束蝕刻。在這種情況下，出現(xiàn)了實(shí)施方案。

發(fā)明內(nèi)容

提出了用于控制入射到襯底上的離子束的離子束密度的梯度的方法、設(shè)備、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序。應(yīng)當(dāng)理解，可以以多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施方案，所述方式例如方法、設(shè)備、系統(tǒng)、裝置或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序。下面描述若干實(shí)施方案。

在一個(gè)實(shí)施方案中，一種用于處理襯底的系統(tǒng)包括室、卡盤組件、離子源和柵格系統(tǒng)?？ūP組件包括襯底支撐件、用于使襯底支撐件傾斜的傾斜組件以及用于使襯底支撐件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)組件。離子源朝向襯底支撐件定向地定位，并且被配置為在激勵(lì)等離子體時(shí)產(chǎn)生離子。柵格系統(tǒng)與室和離子源兩者都連接，并包括多個(gè)孔，通過(guò)這些孔從離子源提取離子以形成離子束。多個(gè)孔的尺寸沿軸變化，使得離子束的離子密度也沿軸變化。

在一個(gè)實(shí)施方案中，一種用于處理襯底的系統(tǒng)包括室、卡盤組件、離子源和柵格系統(tǒng)?？ūP組件包括襯底支撐件、用于使襯底支撐件傾斜的傾斜組件以及用于使襯底支撐件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)組件。離子源朝向襯底支撐件定向地定位，并且被配置為在激勵(lì)等離子體時(shí)產(chǎn)生離子。柵格系統(tǒng)與室和離子源兩者都連接，并包括多個(gè)孔，通過(guò)這些孔從離子源提取離子以形成離子束。多個(gè)孔的密度沿軸變化，使得離子束的離子密度也沿軸變化。

在一個(gè)實(shí)施方案中，一種用于處理襯底的系統(tǒng)包括室、卡盤組件、離子源和柵格系統(tǒng)。卡盤組件包括襯底支撐件、用于使襯底支撐件傾斜的傾斜組件以及用于使襯底支撐件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)組件。離子源朝向襯底支撐件定向地定位，并且被配置為在激勵(lì)等離子體時(shí)產(chǎn)生離子。柵格系統(tǒng)與室和離子源兩者都連接，并且包括孔陣列，孔陣列用于從離子源中提取離子并且用于形成離子束。柵格系統(tǒng)被定位成使得離子束朝向襯底支撐件被引導(dǎo)到室內(nèi)。柵格系統(tǒng)由y軸豎直限定，并且由x軸水平限定。柵格系統(tǒng)可以是平坦的。此外，柵格系統(tǒng)由多個(gè)部分限定，所述多個(gè)部分的電壓能單獨(dú)限定或單獨(dú)受控。所產(chǎn)生的離子束相對(duì)于其束橫截面具有能量密度，該能量密度由柵格系統(tǒng)的多個(gè)部分的各自的電壓限定。結(jié)果，預(yù)期該實(shí)施方案能夠通過(guò)單獨(dú)控制多個(gè)部分的各自的電壓來(lái)相對(duì)于束橫截面限定任何數(shù)量的能量密度梯度。

通過(guò)結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述，其他方面將變得顯而易見(jiàn)。

附圖說(shuō)明

通過(guò)參考以下結(jié)合附圖的描述，可以最好地理解實(shí)施方案。

圖1A是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的用于蝕刻操作的等離子體處理系統(tǒng)的示意性橫截面圖。

圖1B示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的在操作期間的室。

圖2示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的被配置用于進(jìn)行離子束蝕刻的襯底w的各種特征。

圖3示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的在旋轉(zhuǎn)180°之前和之后的襯底w。